Разработка и расчёт радиоприёмного устройства УКВ диапазона с ЧМ
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?игнала и гетеродина, т.е. Пвч>Пс.
При проектировании радиовещательных приемников надо учесть, что рабочие частоты радиовещательных станций имеют очень высокую стабильность, и поэтому отклонения частоты принимаемого сигнала можно не рассматривать и не учитывать.
Наилучшее качество приёма наблюдается при точной настройке приёмника на принимаемую станцию, а именно при совпадении преобразованной в промежуточную частоты сигнала с центральной частотой полосы пропускания тракта промежуточной частоты (ТПЧ). При этом расчёте следует учесть возможные отклонения частоты гетеродина, т.е. взять 2?fг.
Таким образом, найдём:
П = Пс+ 2?fг (1)
В случае в ЧМ сигналов полоса частот Пс, занимаемая спектром сигнала, равна
Гц (2)
где М - коэффициент частотной модуляции и равен;
(3)
- максимальное отклонение (девиация) частоты;
Fв - верхняя модулирующая частота (100-11000 Гц).
Абсолютную величину отклонения частоты гетеродина ?fг можно рассчитать, основываясь на известных данных по его относительной стабильности частоты. Считается, что транзисторный гетеродин без кварцевой стабилизации и без термостатирования имеет относительную нестабильность частоты
(4)
причём в диапазонном приемнике в качестве частоты гетеродина надо брать верхнюю, т. е максимальную частоту заданного диапазона, плюс промежуточную частоту
fг = fг макс = fc + fпрчм = 108 •106 + 10.7*106 = 118.7 МГц
Поэтому абсолютные отклонения частоты гетеродина могут быть рассчитаны по формуле:
?fг = fг • ?fг = fг • 10-4 = 118,7 • 102 = 11.87 кГц
Таким образом, подставляем найденные значения в (1), получаем:
П = Псчм+ 2?fг = 168,90 + 2 • 11,87 = 192,64 кГц.
При расчёте полосы пропускания радиочастотного тракта (преселектора) Прч, следует учесть ещё погрешность сопряжения (?fсопр = 300 кГц [4]) частот настроек контуров цепей сигнала гетеродина.
Тогда, окончательно:
Ппр = П + 2?fсопр = 192,64 • 103 + 2 • 300 • 103 = 792,64 (кГц) (5)
1.3 Выбор селективных систем и расчёт требуемой добротности контуров радиочастотного тракта
Целью этого этапа проектирования является выбор числа и типа селективных систем всего радиочастотного тракта приёмника и расчёт их требуемой эквивалентной добротности Qэ, исходя из заданной избирательности приёмника по зеркальному каналу Sезк = 44мкВ и обеспечения требуемой полосы пропускания этого тракта Прч при допустимой неравномерности АЧХ.
В этом случае надо рассчитать Qэ, исходя из допустимой неравномерности АЧХ в полосе пропускания Qэп, затем исходя из заданной избирательности по зеркальному каналу Qэз, и принять такое значение Qэ, чтобы выполнить оба эти условия, т.е.
Qэп ? Qэ ? Qэз (6)
После проведённого расчёта полосы пропускания удобно рассчитать добротность Qэп.
Для этого надо распределить общую допустимую неравномерность АЧХ 14 дБ [4] по блокам приёмника и задаться допустимой неравномерностью АЧХ в полосе радиочастотного тракта.
Воспользовавшись приведёнными ориентированными данными в табл.1.2 [4]. выбираем, ? =1,1 (раз)
Как правило, в преселекторе используются два одиночных контура: один во входной цепи и один в УРЧ. Если эти контуры одинаковые, то их добротность рассчитывается по формуле:
(7)
где ? = 1,1 в относительных единицах (разах)
fн = 88 МГц нижняя частота заданного диапазона.
Имея ввиду, что микросхемы и биполярные транзисторы имеют малое входное сопротивление и при подключении к контуру они существенно (в 1,5-2 раза) снижают его собственную добротность. Поэтому значение Qэз не должно быть большим и должно лежать в пределах Qэз = 50 - 80.
Поэтому применим 2 одиночных одинаковых контура в преселекторе, при этом требуемая эквивалентная добротность определяется по формуле:
(8)
где у - относительная частотная расстройка
Sезк = 44 дБ =1044/20 = 158,489 раз
По формуле (8):
Тогда для выполнения условия (6) Qэ принимаю равным Qэ = 35.
1.4 Выбор и расчет селективных систем тракта промежуточной частоты
Целью данного раздела проектирования является определение типа и числа резонансных систем тракта промежуточной частоты (ТПЧ). И для того, чтобы это обеспечить применяют фильтры сосредоточенной селекции (ФСС), называемые также фильтрами сосредоточенной избирательности (ФСИ).
Расчет ТПЧ начнем с ФСС.
1.4.1 Выбор и расчет ФСС
В приемниках разных групп сложности, имеющих как средние, так и высокие качественные показатели, применяются многозвенные ФСС на LC-элементах. Схема включения такого многоконтурного фильтра приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Возможная схема ФСС
В этой схеме каждый контур фильтра с учетом элементов связи настроен на среднюю частоту полосы пропускания, т.е. на промежуточную частоту fпр.
Для получения качественно возможного коэффициента прямоугольности АЧХ используют фильтры с характеристиками Чебышева. Однако, с целью уменьшения всплесков АЧХ в полосе пропускания и уменьшения нелинейности ФЧХ используем ФСС с максимально гладкой АЧХ, т.е. с характеристикой Баттерворта [4]:
? (?) =n, (9)
где
v - параметр, определяющий ?п - неравномерность АЧХ на краях полосы пропускания;
n - число контуров ФСС.
? = ?f / П - обобщенная расстройка; (10)
?fск = 300 кГц [4], ППЧ чм = 1